TiAl/40Cr扩散焊界面质量的超声评价

采用超声C扫描法对TiAl和40Cr扩散焊界面进行了检测,分别研究了界面回波幅度平均值和标准差与接头抗剪强度之间的关系,并讨论了焊接温度和试样表面粗糙度对上述关系的影响及界面气隙长度与回波幅度的关系.结果表明,当试样表面粗糙度一致时,回波幅度平均值和标准差随着抗剪强度的降低而增加.表面粗糙度会影响回波幅度平均值和标准差与接头抗剪强度的关系.当空气间隙的长度小于400 μm时,回波幅度与空气间隙长度近似成正比例关系.     

Evaluation of TiAI and 40Cr diffusion bonding quality using ultrasonic reflection spectrum

Combined with ultrasonic pulse-echo technique, reflection spectrum analysis was introduced to evaluate TiAl and 40Cr diffusion bonding quality. Frequency dependence of reflection coefficient was used to distinguish perfect bonding from imperfect bonding. It is found that the reflection coefficient from perfect bonding interface does not vary with frequency. When the size of imperfections is much smaller than the wavelength of ultrasound, the reflection coeffwient depends on frequency. When the size of imperfections is the same order of or even larger than the wavelength of ultrasound, the reflection coeffwient does not exhibit frequency dependence. However the amplitude of imperfect interface is higher than the amplitude of perfect bonding interface. A combination of reflection spectrum analysis and ultrasonic pulse-echo technique provides more accurate information about the bonding quality of dissimilar materials.     

TiAl/40Cr扩散焊接头强度评价与预测

为了解决界面回波幅度均值无法评价异种材料扩散焊接头强度的问题,文中提出一种接头强度评价与预测方法.该方法基于二叉树支持向量机构建界面缺陷的识别模型,根据识别结果计算界面的焊合率,建立焊合率与抗剪强度的关系.采用线性拟合的方法获得抗剪强度的经验公式,用于预测接头强度.结果表明,构建的缺陷识别模型可以有效地识别出扩散焊界面未焊合、弱接合和微孔缺陷,焊合率与接头抗剪强度具有相关性,抗剪强度随着焊合率的增加而增加.实现了接头强度的预测,预测强度与实测值吻合较好.     

搅拌摩擦焊接头抗拉强度无损表征

材料的弹性模量、显微结构及相应的力学性能可用超声学来表征.对力学性能起决定性作用的显微结构与超声衰减有明显的相关性.采用接收到的斜入射透射波能量变化来表征超声波在搅拌摩擦焊接头(FSW)不同组织中的衰减,从超声C扫描图像中提取特征,计算了接头拉伸时的净工作面积.结果表明,检测图像特征与接头实测拉伸性能之间具有良好的相关性,证明了用超声波无损表征的方法预测FSW接头抗拉强度是可行的.     

应用型本科焊接技术与工程专业基础课教学模式的研究与实践

以材料学院焊接技术与工程专业的考研课《材料科学基础》和《焊接冶金学》为研究对象,从教师授课准备和教学实施两方面探究应用型本科考研专业课的教学方法.构建分层次教学模式,教学分为两个级别,主要以"应用型"培养为主要目标,辅以考研为次要目标,把学生培养成工程能力突出、创新创业能力强、具有良好的职业道德和团队精神的应用技术型人才.同时,为培养高层次的专业人才打下坚实的基础.     

应用型焊接技术与工程专业人才培养模式改革与实践

我校焊接技术与工程专业2014年开始招生,已经毕业两届学生,结合学校培养目标重点培养应用型本科。本文从如何开展专业调研,正确定位培养目标;优化人才培养方案,系统规划课程体系和教学方法改革,建立三层实验教学体系,学历教育与资质认证模式相结合,进行IWE和无损检测一级资质培训,加强职业能力建设等方面对焊接技术与工程专业人才培养模式进行探索和研究。     

Evaluation of TiAl and 40Cr diffusion bonding quality using ultrasonic reflection spectrum

Combined with ultrasonic pulse-echo technique, reflection spectrum analysis was introduced to evaluate TiAl and 40Cr diffusion bonding quality. Frequency dependence of reflection coefficient was used to distinguish perfect bonding from imperfect bonding. It is found that the reflection coefficient from perfect bonding interface does not vary with frequency. When the size of imperfections is much smaller than the wavelength of ultrasound, the reflection coefficient depends on frequency. When the size of imperfections is the same order of or even larger than the wavelength of ultrasound, the reflection coefficient does not exhibit frequency dependence. However the amplitude of imperfect interface is higher than the amplitude of perfect bonding interface. A combination of reflection spectrum analysis and ultrasonic pulse-echo technique provides more accurate information about the bonding quality of dissimilar materials.     

TiAl/40Cr扩散焊未焊合、弱接合和微孔缺陷的智能识别

为了解决异种材料扩散焊质量超声波检测时,从回波幅度无法判断界面是否存在微小缺陷的问题,采用支持向量机技术构建了扩散焊界面缺陷识别模型.以TiAl和40Cr扩散焊接头为研究对象,采用超声波水浸聚焦法采集扩散焊界面信号,从信号中提取4个特征值,优化样本数量和核参数后,训练扩散焊界面缺陷识别模型.扩散焊试样界面信号经模型识别后,根据C扫描图像的位置重构识别图像.结果表明,该模型有效地识别出未焊合、弱接合和微孔缺陷,3种缺陷的正确识别率分别为93%、90.5%和91.5%,识别图像直观地显示了界面的缺陷.TiAl/40Cr扩散焊界面缺陷识别模型实现了扩散焊试样界面缺陷的智能识别.     

铝基复合材料超声波辅助钎焊质量评价

根据铝基复合材料钎焊接头的结构特点,分析了界面的声学信号特征,并采用先进的超声成像法对接头质量进行了检测,同时获得了界面的A扫描信号、B扫描和C扫描图像.研究结果表明,结合A扫描信号、B扫描和C扫描图像的特征,能够判断缺陷类型及其位置,并通过断面金相分析进行了验证.超声成像技术能反映出铝基复合材料钎焊界面的接合状态,可检测出气孔、氧化膜夹杂和未钎透缺陷,为铝基复合材料钎焊的研究提供了有效的检测手段.     

扩散焊接头缺陷超声C扫描检测能力分析

扩散焊界面缺陷的检测是目前无损检测领域的难点之一. 为研究超声C扫描对钛合金扩散焊接头小缺陷的检测能力,以钛合金为研究对象,制作了含有不同尺寸和类型缺陷的扩散焊试件,研究了步进长度和检测频率对检测能力的影响,最后通过破坏性测试结果对其进行验证. 结果表明,使用较小的步进长度和较高的检测频率,可提高检测的准确度,但扩散焊界面存在大量接触型和微小型缺陷,因此采用超声法难以对其进行精确定量.